鄧金蘭,李偉華,謝穎琦,陸春梅,邵小艷
(茂名市食品藥品檢驗(yàn)所,廣東茂名 525000)
水東芥菜是茂名地區(qū)地理標(biāo)志產(chǎn)品之一,種植地區(qū)位于茂名市電白縣,水東芥菜地理標(biāo)志產(chǎn)品保護(hù)范圍以廣東省電白縣《關(guān)于劃定水東芥菜產(chǎn)地范圍的函》 (電府函[2006]38 號(hào)) 提出的范圍為準(zhǔn),包括廣東省電白縣水東、林頭、觀珠、旦場(chǎng)、麻崗、樹仔、電城、嶺門、馬踏共9 個(gè)鎮(zhèn)現(xiàn)轄行政區(qū)域。因?yàn)殡姲卓h土壤條件和地區(qū)氣候的原因,造就了水東芥菜獨(dú)特的口感與營養(yǎng)價(jià)值,電白縣的水東芥菜莖多葉少、口感爽脆、清甜無渣的優(yōu)質(zhì)品種,含有豐富的維生素、蛋白質(zhì)、粗纖維、可溶性糖等[1]。由于其獨(dú)特的口感與品質(zhì),水東芥菜得到廣大消費(fèi)者的喜愛,產(chǎn)量供不應(yīng)求。
礦物質(zhì)元素在食品營養(yǎng)中起到重要作用,20 多種礦物質(zhì)元素對(duì)人體維持正常的新陳代謝有重要作用[2],人體無法合成礦物質(zhì)元素,需要通過外界攝取。關(guān)于食品中礦物質(zhì)元素含量的測(cè)定有龐敏[3]對(duì)明日葉中7 種礦物質(zhì)元素含量測(cè)定及營養(yǎng)質(zhì)量指數(shù)分析,梁水連等人[4]對(duì)香蕉中5 種礦物質(zhì)元素含量測(cè)定及營養(yǎng)評(píng)價(jià),馮小雨等人[5]對(duì)黑枸杞中礦物質(zhì)元素含量測(cè)定及溶出性研究,劉仙金[6]對(duì)食用菌中礦物質(zhì)元素含量的測(cè)定研究,冉江等人[7]對(duì)黔中金蕎麥主要礦物質(zhì)元素含量測(cè)定及評(píng)價(jià)等,但調(diào)查發(fā)現(xiàn)關(guān)于水東芥菜研究較多的是生產(chǎn)栽培技術(shù)[8-11],關(guān)于水東芥菜的礦物質(zhì)元素研究的相關(guān)內(nèi)容較少。通過采用微波消解法對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理,電感耦合等離子體質(zhì)譜法測(cè)定其中K、Mg、Ca、Zn、Mn、Fe 等6 種礦物質(zhì)元素的含量,以食物營養(yǎng)質(zhì)量指數(shù)法對(duì)水東芥菜中礦物質(zhì)元素含量進(jìn)行營養(yǎng)評(píng)價(jià),水東芥菜與9 種深色蔬菜礦物質(zhì)元素的營養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行比較,以期為居民提供合理選擇食物指南。
采集樣品地區(qū)在水東芥菜地理標(biāo)志產(chǎn)品保護(hù)范圍內(nèi),電白縣水東、林頭、觀珠、旦場(chǎng)、麻崗、樹仔、電城、嶺門、馬踏等9 個(gè)地區(qū)采集水東芥菜樣品36 批次。
硝酸(優(yōu)級(jí)純)、高氯酸(優(yōu)級(jí)純),廣州化學(xué)試劑廠提供;鹽酸(優(yōu)級(jí)純),西隴化工股份有限公司提供;26 種多元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(質(zhì)量濃度1 000 mg/L),壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司提供。
ICAPQ 型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀,美國賽默飛世爾科技有限公司產(chǎn)品;MARS6 型微波消解儀,美國CEM公司產(chǎn)品;Milli-Q 型超純水處理系統(tǒng),廣州東銳科技有限公司產(chǎn)品;JYL-C16V 型破壁料理機(jī),九陽股份有限公司產(chǎn)品;BFGS-12A 型趕酸器,北京信合達(dá)科技有限公司產(chǎn)品。
1.4.1 樣品前處理
參照GB 5009.268—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中多元素的測(cè)定》[12]檢驗(yàn)方法,將樣品洗凈、曬干后高速勻漿混合勻均,備用。準(zhǔn)確稱取0.5 g 樣品置于微波消解罐,加入5 mL 硝酸,旋緊外蓋置于微波消解儀中,按表1 微波消解程序消解。微波消解完成后緩慢打開罐蓋,將消解罐置于趕酸架上于150 ℃加熱趕酸至近干,待消解罐冷卻后,將消解液轉(zhuǎn)移至25 mL 容量瓶中,加水定容至刻度,混合勻均,備用。
微波消解程序見表1。
表1 微波消解程序
1.4.2 儀器條件和參數(shù)
ICP-MS 儀器條件和參數(shù)見表2。
表2 ICP-MS 儀器條件和參數(shù)
營養(yǎng)質(zhì)量指數(shù)法(Index of nutritional quality,INQ) 是國際上膳食評(píng)價(jià)時(shí)對(duì)食物中的各營養(yǎng)素對(duì)人體需要的滿足程度的判定及對(duì)熱能的滿足程度。當(dāng)INQ<1 時(shí),食物提供營養(yǎng)素的含量小于推薦供給量,不能滿足人體的需求;當(dāng)INQ=1 時(shí),食物提供營養(yǎng)素的含量等于推薦供給量,達(dá)到人體的需求量;當(dāng)INQ>1 時(shí),食物提供營養(yǎng)素的含量大于推薦供給量,表明食物營養(yǎng)質(zhì)量好。因而INQ≥1 的食物為優(yōu)質(zhì)食物[13]。
營養(yǎng)質(zhì)量指數(shù)計(jì)算公式:
式中:營養(yǎng)密度為100 g 食物中營養(yǎng)含量/人體每日所需營養(yǎng)素量,熱量密度為100 g 食物的熱量/人體每日所需熱量。
礦物質(zhì)元素按照GB 5009.268—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中多元素的測(cè)定》[12]方法測(cè)定,K、Mg、Ca、Zn、Mn、Fe 等6 種礦物質(zhì)元素在標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)條件下進(jìn)行線性范圍試驗(yàn),檢出限和重復(fù)性達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。
水東芥菜中K 含量分布圖見圖1,水東芥菜中Mg 含量分布圖見圖2,水東芥菜中Ca 含量分布圖見圖3,水東芥菜中Zn 含量分布圖見圖4,水東芥菜中Mn 含量分布圖見圖5,水東芥菜中Fe 含量分布圖見圖6,水東芥菜6 種礦物質(zhì)元素差異性見表3。
表3 水東芥菜6 種礦物質(zhì)元素差異性
圖1 水東芥菜中K 含量分布圖
圖2 水東芥菜中Mg 含量分布圖
圖3 水東芥菜中Ca 含量分布圖
圖4 水東芥菜中Zn 含量分布圖
圖5 水東芥菜中Mn 含量分布圖
圖6 水東芥菜中Fe 含量分布圖
由圖1~圖6可知,K含量集中在300~350mg/100g,Mg 含量集中在10~15 mg/100 g,Ca 含量集中在15~30 mg/100 g,Zn 含量集中在0.2~0.3 mg/100 g,Mn含量集中在0.25~0.50 mg/100 g,F(xiàn)e 含量集中在2~4 mg/100 g。由表3 可知,K 含量為330.06 mg/100 g,6 種礦物質(zhì)元素中含量最高;Zn 含量為0.24 mg/100 g,6 種礦物質(zhì)元素中最低;6 種礦物質(zhì)元素的平均含量從高到低排序?yàn)镵>Ca>Mg>Fe>Mn>Zn。礦物質(zhì)元素變異系數(shù)為15.69%~67.13%,不同地區(qū)的土壤中礦物質(zhì)元素和種植使用肥料的差異,是水東芥菜礦物質(zhì)元素變異系數(shù)產(chǎn)生的主要原因。
2.2.1 東芥菜礦物質(zhì)元素INQ 值分析
人體每日礦物質(zhì)元素參考攝入量參考《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量Chinese DRIS》中18~50 周歲的推薦值[14],其中人體每日所需熱量為9835 kJ[14],水東芥菜熱量的平均值為78 kJ/100 g。
水東芥菜6 種礦物質(zhì)元素INQ 值見表4。
表4 水東芥菜6 種礦物質(zhì)元素INQ 值
水東芥菜K、Mg、Ca、Zn、Mn、Fe 礦物質(zhì)元素的INQ 值均大于1,INQ 值范圍為3.04~29.00,Zn的INQ 值3.04,6 種礦物質(zhì)元素中最低;Fe 和K 的INQ 值較高,分別為29.00 和20.81。水東芥菜INQ值從高到低排序?yàn)镕e>K>Mn>Mg>Ca>Zn,表明水東芥菜中6 種礦物質(zhì)元素的提供的能量大于推薦供給量,水東芥菜K、Mg、Ca、Zn、Mn、Fe 元素營養(yǎng)質(zhì)量較好。
2.2.2 深色蔬菜礦物質(zhì)元素的營養(yǎng)比較
為了解水東芥菜與其他深色蔬菜K、Mg、Ca、Zn、Mn、Fe 礦物質(zhì)元素INQ 值的差異,水東芥菜與菠菜、韭菜、紅莧菜、赤甘藍(lán)、茼蒿、青花菜、胡蘿卜、南瓜、紅辣椒等9 種深色蔬菜作比較,水東芥菜6 種礦物質(zhì)元素INQ 值均大于赤甘藍(lán)、南瓜和紅辣椒。K 元素INQ 值低于紅莧菜和韭菜,高于其他7 種蔬菜,是其他蔬菜的1.3~3.2 倍;Mg 元素INQ 值低于菠菜、紅莧菜和胡蘿卜,高于其他6 種蔬菜;Zn 元素INQ 值低于菠菜、韭菜、紅莧菜、茼蒿和青花菜,高于其他4 種蔬菜;Mn 元素INQ 值低于紅莧菜和韭菜,高于其他7 種蔬菜,是其他蔬菜的1.4~16.9 倍;Fe 元素INQ 值僅低于紅莧菜,高于其他8 種蔬菜,是其他蔬菜的2.4~37.7 倍。
礦物質(zhì)元素INQ 值見表5。
由表5 可知,水東芥菜K、Mg、Ca、Zn、Mn、Fe 礦物質(zhì)元素INQ 值在10 種深色蔬菜中的排名分別為第3,4,5,6,3,2 位,K、Mg、Mn、Fe 的INQ 值位于前列,進(jìn)一步表明水東芥菜的食用營養(yǎng)價(jià)值較高和較全面。
表5 礦物質(zhì)元素INQ 值
礦物質(zhì)又稱無機(jī)鹽,可分為常量元素和微量元素兩大類[16]。每日膳食需要量在100 mg 以上的元素稱常量元素[16],包括K、Mg、Ca、P 等是人體需要量較多的常量元素。K 是人體中重要元素之一,以離子的形式存在于人體各個(gè)細(xì)胞之內(nèi),以維持血液與體液中的酸堿和水分保持平衡,維持神經(jīng)、肌肉的正常功能。Ca 是人體內(nèi)最豐富活躍的元素之一,鈣對(duì)于骨骼的形成、人體的發(fā)育、健腦益智、延緩衰老等都發(fā)揮著重要的作用[17]。水東芥菜K 的含量和INQ 值分別為330.06 mg/100 g 和20.81,Ca 的含量和INQ 值分別為31.43 mg/100 g 和4.96,可見水東芥菜可滿足人體K、Ca 的需求,可作為K、Ca 的膳食來源。
微量元素是指在人體內(nèi)含量低于0.01%并且日需要量在100 mg 以下[16],包括Fe、Mn、Zn 等礦物質(zhì)元素。Fe 是人體必需的微量元素之一,參與血紅蛋白的生成,以及細(xì)胞色素和各種酶的合成,促進(jìn)生長的作用[18]。Zn 在生長發(fā)育、免疫能力、發(fā)揮維生素的功能方面都有著極其重要的作用,參與人體中的各種酶和核酸、蛋白質(zhì)、碳水化合物的合成[18]。Mn 可使人體保持體液的滲透壓和酸堿平衡,增強(qiáng)能量代謝以及免疫力,促進(jìn)智力發(fā)育并延緩衰老[18]。水東芥菜Fe 含量為3.68 mg/100 g,INQ 值為29.00,在深色蔬菜中Fe 含量較高的蔬菜,對(duì)補(bǔ)充人體的Fe元素有重要的作用。水東芥菜的Mn、Zn 的INQ 值分別10.64 和3.66,可滿足人體Mn、Zn 的需求,可作為Mn、Zn 的膳食來源。
礦物質(zhì)元素營養(yǎng)價(jià)值不能單一根據(jù)元素含量多少進(jìn)行評(píng)價(jià),還需更為全面營養(yǎng)的分析,INQ 法營養(yǎng)評(píng)價(jià)只是肯定了蔬菜相對(duì)于熱能來說提供營養(yǎng)素較多的優(yōu)點(diǎn)。人體對(duì)K、Mg、Ca、Zn、Mn、Fe 等6種礦物質(zhì)元素有一定的需求量,其含量不足或過量都可能影響人體健康,甚至引發(fā)疾病[19],要科學(xué)地補(bǔ)充K、Mg、Ca、Zn、Mn、Fe,通過合理安排膳食結(jié)構(gòu),保持膳食平衡。
通過測(cè)定水東芥菜中K、Mg、Ca、Zn、Mn、Fe礦物質(zhì)元素,發(fā)現(xiàn)水東芥菜中含有測(cè)定的6 種礦物質(zhì)元素,K 含量最高,Zn 含量最低。用營養(yǎng)質(zhì)量指數(shù)法對(duì)水東芥菜中6 種礦物質(zhì)元素進(jìn)行營養(yǎng)評(píng)價(jià),6種礦物質(zhì)元素INQ 值均大于1,F(xiàn)e 的INQ 值最大,INQ 值由高到低依次為Fe>K>Mn>Mg>Ca>Zn ,水東芥菜中6 種礦物質(zhì)元素提供的能量大于推薦供給量,可作為補(bǔ)充人體K、Mg、Ca、Zn、Mn、Fe 礦物質(zhì)營養(yǎng)的膳食來源。水東芥菜與菠菜、韭菜、紅莧菜、赤甘藍(lán)、茼蒿、青花菜、胡蘿卜、南瓜、紅辣椒等9種深色蔬菜礦物質(zhì)元素進(jìn)行比較,水東芥菜K、Mg、Mn、Fe 的INQ 值位于前列,進(jìn)一步表明水東芥菜的食用營養(yǎng)價(jià)值較高,可為居民提供合理選擇食物的指南。